Name: a novel surgical technique as a foundation for in vivo partial liver engineering in rat
Uploaded: 2018-10-06T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Novel Surgical Technique As a Foundation for In Vivo Partial Liver Engineering in Rat at JoVE.com

Die Autoren möchten danken Jens Geiling aus dem Institut für Anatomie I, Universitätsklinikum Jena, für die Herstellung der schematischen Zeichnungen der Ratte Leber Anatomie.

Das Gehäuse und alle durchgeführten Verfahren wurden im Einklang mit deutschen Tierschutzvorschriften. Alle Gaze, Verkleidung Kleidung und chirurgische Instrumente sind autoklaviert und vor der Operation vorbereitet. Alle Verfahren werden unter sterilen Bedingungen durchgeführt.
1. Vorbereitung der Ratte für den chirurgischen Eingriff
<ol><li>Die Ratte in eine Induktion-Kammer und Betäuben Sie die Ratte mit 4 % verdampft Isoflurane und 100 % Sauerstoff bei 0,5 L/min für ca. 3 min zu, b...

<ol>
	<li>Kim, W. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=OPTN+/+SRTR+2016+Annula+Data+Report:+Liver.">OPTN / SRTR 2016 Annula Data Report: Liver.</a> American Journal of Transplantation. Suppl. 1, 172-253 (2018).</li><li>Palakkan, A. A., Hay, D. C., Anil Kumar, P. R., Kumary, T. V., Ross, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liver+tissue+engineering+and+cell+sources:+issues+and+challenges.">Liver tissue engineering and cell sources: issues and challenges.</a> Liver International. 33, 666-676 (2013).</li><li>Hynes, R. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+extracellular+matrix:+not+just+pretty+fibrils.">The extracellular matrix: not just pretty fibrils.</a> Science. 326, 1216-1219 (2009).</li><li>Flaim, C. J., Chien, S., Bhatia, S. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+extracellular+matrix+microarray+for+probing+cellular+differentiation.">An extracellular matrix microarray for probing cellular differentiation.</a> Nature Methods. 2, 119-125 (2005).</li><li>Wells, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+matrix+stiffness+in+regulating+cell+behavior.">The role of matrix stiffness in regulating cell behavior.</a> Hepatology. 47, 1394-1400 (2008).</li><li>Ren, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+two+decellularization+methods+in+the+development+of+a+whole-organ+decellularized+rat+liver+scaffold.">Evaluation of two decellularization methods in the development of a whole-organ decellularized rat liver scaffold.</a> Liver International. 33, 448-458 (2013).</li><li>Yagi, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human-scale+whole-organ+bioengineering+for+liver+transplantation:+a+regenerative+medicine+approach.">Human-scale whole-organ bioengineering for liver transplantation: a regenerative medicine approach.</a> Cell Transplantation. 22, 231-242 (2013).</li><li>Jiang, W. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cryo-chemical+decellularization+of+the+whole+liver+for+mesenchymal+stem+cells-based+functional+hepatic+tissue+engineering.">Cryo-chemical decellularization of the whole liver for mesenchymal stem cells-based functional hepatic tissue engineering.</a> Biomaterials. 35, 3607-3617 (2014).</li><li>Uygun, B. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organ+reengineering+through+development+of+a+transplantable+recellularized+liver+graft+using+decellularized+liver+matrix.">Organ reengineering through development of a transplantable recellularized liver graft using decellularized liver matrix.</a> Nature Medicine. 16, 814-820 (2010).</li><li>Baptista, P. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+whole+organ+decellularization+for+the+generation+of+a+vascularized+liver+organoid.">The use of whole organ decellularization for the generation of a vascularized liver organoid.</a> Hepatology. 53, 604-617 (2011).</li><li>Bruinsma, B. G., Kim, Y., Berendsen, T. A., Yarmush, M. L., Uygun, B. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Layer-by-layer+heparinization+of+decellularized+liver+matrices+to+reduce+thrombogenicity+of+tissue+engineered+grafts.">Layer-by-layer heparinization of decellularized liver matrices to reduce thrombogenicity of tissue engineered grafts.</a> Journal of Clinical and Translational Research. 1 (1), (2015).</li><li>Park, K. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decellularized+Liver+Extracellular+Matrix+as+Promising+Tools+for+Transplantable+Bioengineered+Liver+Promotes+Hepatic+Lineage+Commitments+of+Induced+Pluripotent+Stem+Cells.">Decellularized Liver Extracellular Matrix as Promising Tools for Transplantable Bioengineered Liver Promotes Hepatic Lineage Commitments of Induced Pluripotent Stem Cells.</a> Tissue Engineering Part A. 22, 449-460 (2014).</li><li>Ko, I. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioengineered+transplantable+porcine+livers+with+re-endothelialized+vasculature.">Bioengineered transplantable porcine livers with re-endothelialized vasculature.</a> Biomaterials. 40, 72-79 (2015).</li><li>Bao, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Construction+of+a+portal+implantable+functional+tissue-engineered+liver+using+perfusion-decellularized+matrix+and+hepatocytes+in+rats.">Construction of a portal implantable functional tissue-engineered liver using perfusion-decellularized matrix and hepatocytes in rats.</a> Cell Transplantation. 20, 753-766 (2011).</li><li>Pan, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In-vivo+organ+engineering:+Perfusion+of+hepatocytes+in+a+single+liver+lobe+scaffold+of+living+rats.">In-vivo organ engineering: Perfusion of hepatocytes in a single liver lobe scaffold of living rats.</a> The International Journal of Biochemistry &amp; Cell Biology. 80, 124-131 (2016).</li><li>Madrahimov, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Marginal+hepatectomy+in+the+rat:+from+anatomy+to+surgery.">Marginal hepatectomy in the rat: from anatomy to surgery.</a> Annals of Surgery. 244, 89-98 (2006).</li><li>Mussbach, F., Settmacher, U., Dirsch, O., Dahmen, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioengineered+Livers:+A+New+Tool+for+Drug+Testing+and+a+Promising+Solution+to+Meet+the+Growing+Demand+for+Donor+Organs.">Bioengineered Livers: A New Tool for Drug Testing and a Promising Solution to Meet the Growing Demand for Donor Organs.</a> European Surgical Research. 57, 224-239 (2016).</li><li>Mussbach, F., Settmacher, U., Dirsch, O., Dahmen, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liver+engineering+as+a+new+source+of+donor+organs:+A+systematic+review.">Liver engineering as a new source of donor organs: A systematic review.</a> Der Chirurg. 87, 504-513 (2016).</li><li>Xie, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monitoring+of+systemic+and+hepatic+hemodynamic+parameters+in+mice.">Monitoring of systemic and hepatic hemodynamic parameters in mice.</a> Journal of Visualized Experiments. (92), e51955 (2014).</li><li>Zhou, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decellularization+and+Recellularization+of+Rat+Livers+With+Hepatocytes+and+Endothelial+Progenitor+Cells.">Decellularization and Recellularization of Rat Livers With Hepatocytes and Endothelial Progenitor Cells.</a> Artificial Organs. 40, E25-E38 (2016).</li><li>Yagi, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human-scale+whole-organ+bioengineering+for+liver+transplantation:+a+regenerative+medicine+approach.">Human-scale whole-organ bioengineering for liver transplantation: a regenerative medicine approach.</a> Cell Transplantation. 22, 231-242 (2013).</li><li>Otsuka, H., Sasaki, K., Okimura, S., Nagamura, M., Nakasone, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micropatterned+co-culture+of+hepatocyte+spheroids+layered+on+non-parenchymal+cells+to+understand+heterotypic+cellular+interactions.">Micropatterned co-culture of hepatocyte spheroids layered on non-parenchymal cells to understand heterotypic cellular interactions.</a> Science and Technology of Advanced Materials. 14, 065003 (2013).</li><li>Bale, S. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+coculture+strategies+for+primary+hepatocytes+and+liver+sinusoidal+endothelial+cells.">Long-term coculture strategies for primary hepatocytes and liver sinusoidal endothelial cells.</a> Tissue Engineering Part C: Methods. 21, 413-422 (2015).</li><li>Wu, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimizing+perfusion-decellularization+methods+of+porcine+livers+for+clinical-scale+whole-organ+bioengineering.">Optimizing perfusion-decellularization methods of porcine livers for clinical-scale whole-organ bioengineering.</a> BioMed Research International. , 785474 (2015).</li><li>Barakat, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+decellularized+porcine+liver+for+engineering+humanized+liver+organ.">Use of decellularized porcine liver for engineering humanized liver organ.</a> Journal of Surgical Research. 173 (1), e11-e25 (2012).</li><li>Navarro-Tableros, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recellularization+of+rat+liver+scaffolds+by+human+liver+stem+cells.">Recellularization of rat liver scaffolds by human liver stem cells.</a> Tissue Engineering Part A. 21 (11-12), 1929-1939 (2015).</li></ol>

Durch blockieren und Metallspirale der linken portalader mit einem Katheter als eine Flüssigkeit Bucht und der linken seitlichen Lebervene mit einem anderen Katheter als eine Flüssigkeit austritt, erzielten wir erfolgreich eine in Vivo Fluid Bypass innerhalb der linken seitlichen Lappen darauf hinweist, dass Obwohl die Technik höchst anspruchsvollen aufgrund der geringen Größe der Schiffe für Kanülierung und ein hohes Risiko für Blutungen verursacht, ist es machbar. Sogar die Ratten in einer langen Perfu...

Die Indikationen für eine Organtransplantation werden ständig erweitert. Im Gegensatz dazu sind Organspenderaten und die allgemeine Qualität der Organe rückläufig führt zu einer steigenden Nachfrage nach Transplantationen. Die Zahl der Kandidaten zur Lebertransplantation Warteliste hinzugefügt weiter zu erhöhen (z. B.in den Vereinigten Staaten 11.340 Patienten wurden im Jahr 2016, gegenüber 10.636 im Jahr 2015)1. Trotz erheblicher Anstrengungen entspricht die Anzahl der verfügbaren Organe nicht klinischen Anforderungen. Aufgrund der erhöhten Inzidenz von Lebererkrankungen viele Patienten mit terminaler Erkrankungen der Leber sterben auf der Warteliste Transplantation vor ein Spenderorgan verfügbar. Um die riesige Nachfrage nach Spender Leber Transplantationen verfolgt alternative Ansätzen Lebergewebe Konstruktionsprinzipien aktiv werden2. Heute konnte eine neu entwickelte biologische Technik der Leber Technik potenziell diesen Mangel überwinden.
Leber-Technik besteht aus zwei Schritten: die Generation der eine azelluläre Gerüst, gefolgt von einer Wiederbesiedlung des Gerüstes. Um eine biologische azellulärer Leber Gerüst zu erhalten, ist die explantierten Leber PERFUNDIERTEN über das Gefäßsystem mit ionische oder nichtionische Detergentien, die das Zellmaterial aus der Leber entfernen können. In den meisten bisherigen Studien erzielte biologische azellulärer Leber leski Perfusion der Leber mit einer Kombination von Sodium Dodecyl Sulfat und TritonX100. Infolgedessen wurden alle Zellen entfernt, während die Struktur der extrazellulären Matrix beibehalten wurde. Die Orgel-Gerüste wurden mit Reifen Zellen, hepatozellulären, sowie endothelialen Zell-Linien und primäre Hepatozyten mit oder ohne die gleichzeitige Anwendung von Endothelzellen oder mesenchymalen Stammzellen (MSC) nachgesät. Die meisten Forscher konzentrieren sich auf ex-Vivo Leber engineering3,4,5,6,7,8,9,10, 11,12,13,14. In den meisten bisherigen Studien wurden jedoch nur kleine Stücke von Waldlandschaften Gerüst Würfel in verschiedenen heterotopisch Implantation Sites transplantiert. In einigen Studien wurden teilweise Waldlandschaften Gerüste als eine zusätzliche Transplantat transplantiert. Allerdings war die maximale berichtete Überlebenszeit nur 72 h8,14. Soweit wir wissen, wurde über orthotopen Transplantation eine Waldlandschaften volle Leber Transplantation noch nicht aufgeführt oder veröffentlicht. Die langfristige Funktion und veränderter Organtransplantation sind noch in den Kinderschuhen. Daher ist ein alternativer Ansatz zur ex Vivo Leber Technik erforderlich.
In Vivo Leber Technik kann eine Alternative zum hepatischen Wiederbesiedlung unter physiologischen Bedingungen studieren darstellen. Die Vorteile von in Vivo Leber Technik im Vergleich zu ex Vivo Leber Technik sind vielfältig. Die in Vivo aufgefüllt teilweise Leber Gerüst unterliegt physiologischen Durchblutung mit der richtigen Temperatur, genügend Sauerstoff, Nährstoffen und Wachstumsfaktoren im Gegensatz zu ex-Vivo Perfusion mit künstlichen Kulturmedium. Darüber hinaus hält die restlichen teilweise normale Leber die Leberfunktion, so dass vor allem langfristiges Überleben. Da eine implantierte ex Vivo entwickelt Leber Transplantat noch nicht in der Lage, unterstützen das langfristige Überleben der Versuchstiere durch ihre Leberfunktion8ist, wir uns vorstellen, dass in Vivo teilweise Leber Engineeringwould letztlich eine zukunftsträchtiges Modell um die Entwicklung von veränderter Lebern mit länger überleben Beobachtungen als ex-Vivoweiter zu studieren.
Vor kurzem präsentierte eine Forschungsgruppe (Pan und Kollegen) zum ersten Mal eine Technik der in Vivo Leber engineering-15. Sie erreicht die isolierte Perfusion des Rechts minderwertig Leber Lappens in lebenden Ratten trotz anatomischen und technische Herausforderungen. Sie meldeten die ersten intraoperative Ergebnisse in Vivo Wiederbesiedlung mit einer Ratte primäre Hepatozyten-Zelllinie. Jedoch in Vivo chirurgische Perfusion Modell von Pan Et Al. hat Nachteile. Sie erreichten einzelne Leber Lappen Perfusion bei Ratten auf Kosten vollständig blockieren die Pfortader und minderwertige Hohlvene, die das Tier schwere Schäden zufügen kann. Die experimentellen Ratten wurden nach nur 6 Stunden intraoperative Beobachtungszeit geopfert. Daher, die in Vivo Leber Lappen Perfusion Technik bedarf weiterer Verbesserungen, postoperative Überleben zu erreichen.
Wir entwickelten ein Roman überleben Modell für in Vivo Leber Lappen Perfusion, basierend auf früheren Studien der hepatischen Anatomie der Ratte16, die Pfortader Kanülierung Technik für die hämodynamische Überwachung in den Mäusen17und Leber bioengineering 18 , 19. die wichtigsten Schritte des Verfahrens sind in Figur 1A – 1Edargestellt.
Diese Technik eignet sich für diejenigen, die dieses experimentelle in-Vivo Perfusion Modell für Grundlagenforschung auf teilweise Orgel Behandlung durch Infusion mit Drogen, in Vivo Decellularization als eine chemische Resektion für organerkrankungen verwenden möchten (z.B. , Leberkrebs), in Vivo Zellkultur in einer decellularized Matrix vergleichen ex Vivo zwei- und dreidimensionale Zell-Kultur Systeme20,21,22,23 , 24 , 25 , 26und in Vivo Leber engineering durch Decellularization und Wiederbesiedlung.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:605px;" width="606">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Perfusion Pump</td>
			<td style="width:104px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Perfusor VI</td>
			<td colspan="2">B. Braun, Melsungen</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Catheter</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Versatus-W&#160; Catheter</td>
			<td>Terumo</td>
			<td>SR+DU2419PX</td>
			<td>24G, 0.74&#215;19mm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Versatus-W&#160; Catheter</td>
			<td>Terumo</td>
			<td>SR+DU2225PX</td>
			<td>22G, 0.9&#215;25mm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">micro surgical instrument</td>
			<td></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">micro scissors</td>
			<td>F&#183;S&#183;L</td>
			<td>No. 14058-09</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">micro serrefine</td>
			<td>F&#183;S&#183;L</td>
			<td>No.18055-05</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Micro clamps applicator</td>
			<td>F&#183;S&#183;L</td>
			<td>No. 18057-14</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Straight micro forceps</td>
			<td>F&#183;S&#183;L</td>
			<td>No. 00632-11</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Curved micro forceps</td>
			<td>F&#183;S&#183;L</td>
			<td>No. 00649-11</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">micro needle-holder</td>
			<td>F&#183;S&#183;L</td>
			<td style="width:119px;">No. 12061-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">general surgical instruments</td>
			<td></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">standard sissors</td>
			<td>F&#183;S&#183;L</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">mosquito clamp</td>
			<td>F&#183;S&#183;L</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">serrated forcep</td>
			<td>F&#183;S&#183;L</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">teethed forcep</td>
			<td>F&#183;S&#183;L</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">needle-holder</td>
			<td>F&#183;S&#183;L</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">suture</td>
			<td style="width:104px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">4-0 prolene</td>
			<td style="width:104px;">ethicon</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">4-0 ETHICON*II</td>
			<td style="width:104px;">ethicon</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">6-0 silk</td>
			<td style="width:104px;">ethicon</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">11-0 polyamide</td>
			<td style="width:104px;">ethicon</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a novel surgical technique as a foundation for in vivo partial liver engineering in rat

Orgel-Engineering ist eine neuartige Strategie zur Leber Orgel ersetzt, die potenziell verwendet werden können in der Transplantationsmedizin zu generieren. Vor kurzem hat in Vivo Leber engineering, einschließlich in Vivo Orgel Decellularization gefolgt von Wiederbesiedlung, ein vielversprechender Ansatz über ex Vivo Leber Engineering entwickelt. Postoperative überleben wurde jedoch nicht erreicht. Das Ziel dieser Studie ist es, eine neuartige Operationstechnik der in Vivo selektive Leber Lappen Perfusion bei Ratten als Voraussetzung für in Vivo Leber Technik zu entwickeln. Wir generieren einen Bypass Schaltung nur durch den linken seitlichen Lappen. Dann ist der linke seitliche Lappen mit heparinisierten Kochsalzlösung durchblutet. Das Experiment wird durchgeführt mit 4 Gruppen (n = 3 Ratten pro Gruppe) basierend auf verschiedenen Perfusion Zeiten von 20 min, 2 h, 3 h und 4 Std. Überleben sowie die makroskopisch sichtbare Veränderung der Farbe und histologisch entschlossen fehlender Blutzellen in den Portal-Dreiklang und der Sinusoide wird als Indikator für ein erfolgreiches Modell Einrichtung übernommen. Nach selektiver Perfusion der linken seitlichen Lappen beobachten wir, dass der linke seitliche Lappen in der Tat, von rot bis schwach gelb aktiviert. In einer histologischen Beurteilung sind keine Blutzellen sichtbar im Bereich der Pfortader, die zentrale Vene und der Sinusoide. Der linke seitliche Lappen wird nach der Wiedereröffnung der blockierten Schiffe rot. 12/12 Ratten überlebt die Prozedur für mehr als eine Woche. Wir sind die ersten, die eine chirurgische Modell für in Vivo einzelne Leber Lappen Perfusion mit einer langen Überlebenszeit von mehr als einer Woche zu melden. Im Gegensatz zu den zuvor veröffentlichten Bericht der wichtigste Vorteil der hier vorgestellten Technik ist, die Durchblutung von 70 % der Leber bleibt während des gesamten Verfahrens. Die Einrichtung dieser Technik bietet eine Grundlage für in Vivo teilweise Leber Engineering bei Ratten, einschließlich Decellularization und Recellularization.

Zwölf Männer (im Alter von 12 - 13 Wochen) Lewis-Ratten wurden verwendet, um die Auswirkungen der selektiven Leber Lappen Perfusion zu bewerten. Der Versuch wurde durchgeführt in vier Gruppen (n = 3 Ratten pro Gruppe). Mit verschiedenen Perfusion Perioden von 20 Minuten, erreicht 2 Stunden, 3 Stunden und 4 Stunden, nach den oben beschriebenen Schritten wir erfolgreich in Vivo einzelne Lappen Perfusion.
<...

Watch this Scientific Journal Video about A Novel Surgical Technique As a Foundation for In Vivo Partial Liver Engineering in Rat at JoVE.com

A Novel Surgical Technique As a Foundation for In Vivo Partial Liver Engineering in Rat

Eine neuartige Operationstechnik als Grundlage für In Vivo teilweise Leber Engineering in der Ratte

Wir etablieren eine neuartige Operationstechnik für ein Modell in Vivo einzelne Leber Lappen Perfusion in der Ratte als Voraussetzung für das weitere Studium in Vivo teilweise Leber engineering in der Zukunft.

Organ engineering is a novel strategy to generate liver organ substitutes that can potentially be used in transplantation. Recently, in vivo liver ...

In den letzten Jahren ist die Lebertechnik weltweit zu einem heißen Thema geworden, da sie das Potenzial hat, transplantierbare Lebertransplantate zu erzeugen. Doch die lebensfähige Langzeitfunktion und die Transplantation von technischen Organen sind immer noch eine Zukunftsvision. Kürzlich in-vivo LeberlappenFülle hat sich zu einer vielversprechenden Strategie, um Leber-Engineering zu starten.Ein großer Vorteil dieser Technik ist, dass das in-vivo wiederbevölkerte Teil-Lebergerüst skatologischen Blutüberfluss ausgesetzt. Dies versorgt das Gerüst mit der richtigen Temperatur, ausreichend Sauerstoff, Nährstoffen und Wachstumsfaktoren im Gegensatz zu Ex-vivo-Profusion mit künstlichem Kulturmedium. Ein weiterer Vorteil ist, dass die verbleibende Leber die Leberfunktion aufrechterhält und damit grundsätzlich ein langfristiges Überleben ermöglicht.Das In-vivo-Einzellappen-Profusionsmodell ist jedoch technisch anspruchsvoll und das postoperative Überleben muss noch erreicht werden. Hier werden wir ein weiteres chirurgisches Modell mit langfristigem Überleben als Grundlage für weitere In-vivo Single-Leberlappen-Engineering präsentieren. Bevor wir das chirurgische Modell demonstrieren, möchten wir eine kurze Einführung in die Anatomie der Rattenleber geben.Um unser einziges Leberlappen-Profusionsmodell zu etablieren, wählten wir den linken Seitenlappen aus. Dies ist der einzige Leberlappen mit einer ausgeprägten Gefäßversorgung und Drainage, die es ermöglicht, einen Bypass zu erstellen. Dies ist eine 3D-Rekonstruktion des Portalvenensystems in Ratten.Unser Fokus liegt hier auf der linken Portalvene, die später als Flüssigkeitseinlass dienen wird. Dies ist eine 3D-Rekonstruktion des Lebervenensystems bei Ratten. Hier liegt unser Fokus auf der linken seitlichen Lebervene, die später als Flüssigkeitsaustritt dienen wird.Diese Abbildung der Lebergefäßanatomie zeigt die vaskulären Zugangspunkte, die für das partielle Perfusionsmodell verwendet werden. Diese Animation veranschaulicht das Schema der Erzeugung des in-vivo linken lateralen Leberlappenperfusionsmodells. Um das operationschirurgische Modell zu etablieren, werden wir einen Schaltungsbypass innerhalb des linken Seitenlappens erzeugen.Zu diesem Zweck müssen wir die folgenden Gefäße blockieren, die linke Portalvene, die linke Hepatische Arterie, den linken Gallengang, die linke mediane Protalvene, die Leberarterie und den Gallengang und die linke seitliche Lebervene. Dann müssen wir die linke Portalvene mit einem 24-gage Katheter zu nulate. Anschließend wird die linke seitliche Lebervene mit einem 22-gage-Katheter konlatiert.Dann wird der Katheter in der linken Portalvene mit einer Perfusionspumpe verbunden. Trockene Gaze wird am Auslass des Katheters in der linken seitlichen Lebervene platziert, um Abfallflüssigkeit zu absorbieren. Auf diese Weise wird eine Umgehungsstraße erstellt.Dann durchlässig der linke Seitenlappen mit heparinisierter Saline bei einer Durchflussrate von 0,5 Milliliterpro Minute. Physiologische Perfusion auf den linken Seitenlappen wird nach wiederöffnen der blockierten Gefäße wiederhergestellt. Jetzt ist das chirurgische Perfusionsmodell etabliert.Alle in diesem Video gezeigten Verfahren wurden von den lokalen Behörden bewertet und genehmigt. Das Operationsfeld des Bauches wird mit drei Runden Jodtinktur, gefolgt von zwei Runden mit 70% Alkohol, desinfiziert. Sterile Gaze wird auf den Bauch gelegt, so dass nur das Operationsfeld ausgesetzt wird.An der Bauchwand der Ratte wird ein Querschnitt gemacht. Eine 4-0 Prolen-Nähte wird verwendet, um den xiphoiden Prozess zu fixieren und ziehen Sie es in Richtung des Kopfes. Beide Seiten der oberen Bauchwände werden mit zwei Subcoastal-Haken eingezogen, um die volle Exposition des Organs zu erreichen.Dann können wir die Leberlappen sehen. Hier ist der linke Seitenlappen, der für die selektive Perfusion verwendet wird. Wir bedecken das Zwölffingerdarm und den Dünndarm in der Bauchhöhle mit befeuchteter Gaze bis zur eiförmigen Trockenheit.Wir entlarven das Hilum der Leber, indem wir die medianen Lappen mit befeuchteter Gaze hochheben. Die Ratte wird unter ein steriles Mikroskop gestellt. Wir sezieren die linke Portalader.Wir ligaten dann die linke Protalvene mit einer 6-0 Seidennaht. Die linke Hederarterie, der linke Gallengang sowie die linke Medianportalvene, die linke Medianarterie und der linke Mediangallengang sind mit Mikroklemmen blockiert. Wir blockieren die linke seitliche Lebervene mit Mikroklemmen an der Basis des linken Seitenlappens.Um den Flüssigkeitseinlass zu erzeugen, wird der Stamm der Portalvene mit einem 24-gage-Nadel-Wohnkatheter durchbohrt. Aber der Katheter wird nicht eingesetzt. Wir entfernen dann die Nadel aus dem Katheter und schließen den Katheter an eine Perfusionspumpe an.Um Luft aus dem Rohr und dem Katheter zu vertreiben, durchdringen wir eine Minute lang mit heparinisierter Saline. Wir schalten dann die Pumpe aus. Als nächstes wird der nadelfreie Katheter, der nun mit der Perfusionspumpe verbunden ist, in die linke Portalvene eingeführt.Auf diese Weise minimieren wir Manipulationen des kanülierten Gefäßes. Hier ist eine exponierte Region der linken seitlichen Lebervene, die wir in ähnlicher Weise kanülieren werden. Zuerst schaffen wir ein Drainageloch in der linken seitlichen Lebervene, indem wir es mit einem 22 gage oder 24 gage nadel wohnkatheter punktieren.Wir empfehlen, dass Katheter etwas kleiner als das Gefäß ist. Wir beginnen dann, den linken Seitenlappen mit heparinisierter Saline mit einer Durchflussrate von 0,5 Millilitern pro Minute zu durchdringen. Die ausfließende Abfallflüssigkeit wird mit Gaze absorbiert.Um die intraabdominale Kontamination mit Abfallflüssigkeit zu minimieren, setzen wir den nadelfreien Katheter wieder in die linke seitliche Lebervene ein. So dient die kanülierte linke seitliche Lebervene als Flüssigkeitsauslass. Wir durchdringen weiterhin den linken Seitenlappen mit heparinisierter Saline.Blutige Flüssigkeit kann aus dem Auslass tropft gesehen werden. Der Pfeil zeigt an, dass der linke Seitenlappen während der Perfusion mit heparinisierter Saline gelb wurde. Am Ende der Perfusion werden die Katheter aus den Gefäßen entnommen.Die Drainageöffnung an der linken seitlichen Lebervene wird mit einer einzigen 11-0 Pollumit-Naht geschlossen. Die Einlassöffnung auf der linken Portalader wird ebenfalls mit einer 11-0 Pollumit-Nähte geschlossen. Die Rückfusion beginnt mit dem Rückfluss aus der suprahepatischen Venenhöhle nach dem Entfernen der Klemme an der linken seitlichen Lebervene.Die physiologische Perfusion wird nach dem Entfernen der Klemme aus der linken Leberarterie und dem Gallengang sowie den linken medianen Gefäßstrukturen weiter hergestellt. Die vollständige Reperfusion wird nach dem erneuten Öffnen der linken Portalvene erreicht, wie durch eine Farbänderung in Dunkelrot angezeigt. Perfusion des linken späteren Lappens.Der weiße Pfeil in diesem Bild zeigt an, dass der Zielleberlappen tatsächlich selektiv durchdrung war. Hier zeigen die weißen Pfeile, dass die verbleibenden Lappen, die etwa 70% der Leber ausmachen, während des gesamten Verfahrens physiologische Perfusion beibehalten haben. Durchblutung des linken Seitenlappens.Hier zeigt der rote Pfeil an, dass der linke Seitenlappen nach dem Wiederöffnen der blockierten Gefäße physiologisch wieder durchlässig ist. Der blaue Pfeil zeigt, dass der linke Medianlappen Ischämie erlitten hat. Der selektiv durchfundierte linke Seitenlappen wurde histologisch mit H E-Färbung untersucht.Abbildung A zeigt, dass im durchfundierten linken Seitenlappen keine Blutkörperchen im Zweig der Portalvene und den Sinusoiden nachweisbar sind. Wie erwartet sind rote Zellen im Zweig der Leberarterie sichtbar. In Abbildung B dient der minderwertige Caudatelappen als Kontrolle.Blutzellen sind deutlich sichtbar und die Zweige der Protalvene und der Leberarterie sowie die Sinusoiden. Abbildung C zeigt, dass im durchgelüften linken Seitenlappen keine Blutkörperchen in der zentralen Vene sichtbar sind. Im Gegensatz dazu zeigt Abbildung D, dass in der Kontrolle minderwertige Caudate-Lappen-Blutzellen in der zentralen Vene sichtbar sind.Wir erreichten eine 100%ige Überlebensrate von einer Woche in 12 aufeinanderfolgenden Eingriffen. Wir verglichen unser In-vivo-Leberlappen-Perfusionsmodell mit dem Modell von Pan und Kollegen. Die Hauptunterschiede in der Methodik und den Ergebnissen zwischen Pan und unserer Gruppe sind: Sie wählten den rechten unterlegenen Lappen, während wir den linken Seitenlappen als Zielleberlappen wählten; sie blockierten Vena cava und Hauptportalvene, die zu Portal-Hypertonie führte.Im Gegensatz dazu hielten wir Portal-Perfusion von 70% der Leber;sie opferten die Ratten interoperativ, während unsere einwöchige Überlebensrate 100% ist Die Vorteile unseres neuartigen chirurgischen Modells sind: dass es technisch anspruchsvoll, aber machbar ist; und dass es gut vertragen wird, wie die 100%-Überlebensrate zeigt. Eine Einschränkung ist jedoch, dass der linke Medianlappen aufgrund der Blockade der Portalvene an Ischämie leidet. Mögliche Anwendungen unserer Technik sind:das kann für die In-vivo-Teilorganbehandlung durch Perfusion mit Medikamenten, in-vivo partielle Organdezellularisierung als chemische Resektion, in-vivo Zellkultursystem im Vergleich zu ex-vivo und In-vivo-Lebertechnik verwendet werden.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

A Novel Surgical Technique As a Foundation for In Vivo Partial Liver Engineering in Rat

Creating Two-Dimensional Patterned Substrates for Protein and Cell Confinement

Erstellen Zweidimensionale Patterned Substrate für Protein-und Zell-Confinement

Microcontact printing provides a rapid, highly reproducible method for the creation of well-defined patterned substrates.1  While microcontact printing ...

Forschung

Biotechnik

Cellular Lipid Extraction for Targeted Stable Isotope Dilution Liquid Chromatography-Mass Spectrometry Analysis

Cellular Lipidextraktion für Targeted Stable Isotope Dilution Flüssigchromatographie-Massenspektrometrie-Analyse

The metabolism of fatty acids, such as arachidonic acid (AA) and linoleic acid (LA), results in the formation of oxidized bioactive lipids, including ...

Engineering a Bilayered Hydrogel to Control ASC Differentiation

Projektierung eines zweischichtigen Hydrogel ASC Differenzierungskontrolle

Natural polymers over the years have gained more importance because of their host biocompatibility and ability to interact with cells in vitro and in ...

Viral Nanoparticles for In vivo Tumor Imaging

Viral Nanoparticles for In vivo Tumor Imaging

Viral Nanopartikel für<em&gt; In vivo</em&gt; Tumor Imaging

The use of nanomaterials has the potential to revolutionize materials science and medicine. Currently, a number of different nanoparticles are being ...

Density Gradient Multilayered Polymerization (DGMP): A Novel Technique for Creating Multi-compartment, Customizable Scaffolds for Tissue Engineering

Density Gradient Multilayered Polymerization DGMP: A Novel Technique for Creating Multi-compartment, Customizable Scaffolds for Tissue Engineering

Density Gradient Multilayered Polymerisation (DGMP): A Novel Technique für das Erstellen von Multi-Fach, Anpassbare Scaffolds für das Tissue Engineering

Complex tissue culture matrices, in which types and concentrations of biological stimuli (e.g. growth factors, inhibitors, or small molecules) or matrix ...

Skin Tattooing As A Novel Approach For DNA Vaccine Delivery

Haut Tätowieren als einen neuartigen Ansatz für DNA Vaccine Lieferung

Nucleic acid-based vaccination is a topic of growing interest, especially plasmid DNA (pDNA) encoding immunologically important antigens. After the ...

Fluorescence-quenching of a Liposomal-encapsulated Near-infrared Fluorophore as a Tool for In Vivo Optical Imaging

Fluorescence-quenching of a Liposomal-encapsulated Near-infrared Fluorophore as a Tool for In Vivo Optical Imaging

Fluoreszenz-Abschrecken eines Liposomenverkapseltes NIR-Fluorophore als Instrument zur<em&gt; In-vivo-</em&gt; Optical Imaging

Optical imaging offers a wide range of diagnostic modalities and has attracted a lot of interest as a tool for biomedical imaging. Despite the enormous ...

Surgical Technique for the Implantation of Tissue Engineered Vascular Grafts and Subsequent In Vivo Monitoring

Surgical Technique for the Implantation of Tissue Engineered Vascular Grafts and Subsequent In Vivo Monitoring

Operationstechnik zur Implantation von Tissue Engineered Gefäßprothesen und Folge<em&gt; In-vivo-</em&gt; Überwachung

The development of Tissue Engineered Vessels (TEVs) is advanced by the ability to routinely and effectively implant TEVs (4-5 mm in diameter) into a large ...

Production, Characterization and Potential Uses of a 3D Tissue-engineered Human Esophageal Mucosal Model

Herstellung, Charakterisierung und Einsatzmöglichkeiten von 3D-Tissue-Engineering Menschen Ösophagus-Schleimhaut-Modell

The incidence of both esophageal adenocarcinoma and its precursor, Barrett&#8217;s Metaplasia, are rising rapidly in the western world. Furthermore ...

Tissue Engineering by Intrinsic Vascularization in an In Vivo Tissue Engineering Chamber

Tissue Engineering by Intrinsic Vascularization in an In Vivo Tissue Engineering Chamber

Tissue Engineering von Intrinsic Vaskularisation in ein<em&gt; In Vivo</em&gt; Tissue Engineering Chamber

In reconstructive surgery, there is a clinical need for an alternative to the current methods of autologous reconstruction which are complex, costly and ...